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AAO云视点丨从国际视野一览屈光手术的新挑战和需求

2020-11-13 17:23:00
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编者按：屈光手术包括基于角膜和基于晶状体的手术两大类，是近年来研究的热点。本届AAO会议上的屈光手术专题部分，来自美国伊利诺伊大学医学院的Dimitri T. Azar教授详细阐述了目前屈光手术面临的挑战和仍未满足的需求，为全世界的眼科同仁带来屈光手术方面的最新资讯。

预防进展性屈光疾病和可避免的手术并发症

Azar教授介绍，进展性屈光系统疾病主要包括对近视、远视、圆锥角膜（KC）和斜视、弱视等，可通过阿托品、加凹透镜或凸透镜等措施进行预防。

屈光手术可避免的手术并发症包括角膜扩张、干眼症、潜在的瓣相关性并发症等，以往干眼检查可通过Schirmer试验、荧光素检测、泪液渗透性等方法，目前可通过OCT或生物检查仪等影像学技术进行评估，或通过AI 进一步加强风险评估。

如何提高诊断的准确性和进行个性化屈光手术治疗？

随着眼科新技术的交替更迭，可通过使用OCT影像技术和各种生物学仪器，精确检测波前像差来提高诊断的准确性。

1.OCT影像有哪些优点？

能更好地感知术前和术中情况，可视化技术可提高患者的术后视力。

术中切口更精准、眼内植入物放置更易操作。

前节OCT检测角膜基质层的曲率有助于屈光性角膜切削术后上皮和基质的重塑。

近期，随着信号处理技术的发展，已能生成角膜神经的3D图像，这些影像有助于减少术中神经的损伤。

2.波前像差

波前像差是点光源发出的球面波经光学系统后形成的波形与理想球面波之间的距离，可以通过Zernike多项式周期表或球差彗差等几何像差来表达。

远视的波前像差研究：

2004年Llorente等报道年轻的远视眼比年轻的近视眼更容易发生明显的总眼像差（三叶草和彗差）；2012年Philip K等发现远视眼比低度近视和高度近视眼更容易发生总眼高阶像差、球面像差、以及綜合波像差、和初阶球差等四阶像差。

波前像差引导的个性化高度远视Lasik手术研究：

无论在明视和暗视的瞳孔生理状态下，高度远视（51眼高度远视或远视散光）Lasik手术均明显减小角膜的高阶像差。

提高术后视功能

目前已有研究将人工智能（AI）引入屈光手术的筛查和诊治，以提高患者术后的视觉质量。

1.AI与屈光手术的筛查

AI具有速度更快、更客观，图像能自动处理和标记及能精确预测出IOL度数“超级公式”的优点。然而，AI仍面临着临床转化、缺少公共数据库和疾病表现谱较广的挑战。

2.AI算法

AI算法目前包括无监督学习、监督学习和半监督学习三种。无监督学习是指聚类算法（K-means）、可视化和降维。监督学习（主要学习任务为分类和回归）包括线性回归、K-近邻（KNN）、逻辑回归、支持向量机和神经网络等。

监督学习中的含单变量线性回归和多变量线性回归如下所示。

卷积神经网络包括单神经网络和深度学习神经网络，优点如下：学习解读医学影像；随着训练的开始，神经网络会在没有任何微调的情况下开始运行并返回随机结果；神经网络逐步学习重要特征的组合和排列；为了得出诊断，学习忽略不重要的特征。

3.眼科AI的应用

目前眼科AI主要用于疾病的诊断和筛查，包括青光眼诊断、视网膜病变诊断、糖尿病视网膜病变的眼底照相、AMD诊断和转诊等。研究发现：基于OCT的AI可对AMD进展进行预测、预测屈光不正等。

2018年发表于IOVS的文章通过眼底照相预测屈光不正：

屈光手术的新技术

随着屈光手术新技术的发展，相关的术中术后并发症可能会降低。

1.准分子激光、飞秒激光、Smile、圆锥角膜的角膜胶原蛋白交联手术（CXL）、远视激光等新技术；

2.二次角膜上皮移植；

3.有晶状体眼人工晶状体（IOLs）植入；

4.调节性IOLs和角膜接触镜（CLs）。

老花眼是指随着年龄增长逐渐失去眼的调节能力，其手术矫正是目前研究的热点，包括角膜手术、巩膜手术和IOL植入术。角膜手术包括准分子角膜飞秒激光矫正老花眼、CK、角膜镶嵌术等；巩膜手术包括行巩膜切口或巩膜扣带手术；IOL植入则包括多焦IOL（折射、衍射或混合）、可调节性IOL和Smart IOLs的植入。

COVID时期和后COVID时期的屈光手术

COVID-19时期和后COVID-19时期需注意两个问题：重新开放屈光手术有哪些注意事项？屈光手术的“新常态”意味着什么？Azar教授提出如下几点建议：

保持社交距离，尽可能在家工作；

提高诊断能力和优化访视结果——定量测量角膜生物力学的新技术，包括硬脂蛋白显微镜，超声弹性成像和光学相干弹性成像，改善亚临床性角膜扩张的检测，提供术中数据；

充分发挥AI的作用：AI 辅助圆锥角膜和角膜扩张的早期检测；通过AI算法完善术后屈光结果；IOL超级公式。

总结

预防近视、KC、斜视和弱视等疾病的进展，同时对角膜扩展、干眼、瓣相关并发症等进行预防，可以更好保障屈光手术的质量，为患者带来更好的视力获益；

通过应用像差法、地形图和OCT等仪器，提高诊断的准确性和进行个性化屈光治疗；

未来会将人工智能（AI）进一步引入屈光手术的诊断和治疗，使患者术后的视觉质量趋于完美。